Słoma z węglem scalona

wypuściliśmy na rynek agropelet, ale rynku nie zawojował. Zdobył ledwo 2 proc. Dlaczego? Przede wszystkim dlatego, że miał niższą kaloryczność od tradycyjnych paliw - podkreśla dr Tomasz Dzik

Problemów jest kilka. Są miliony ton słomy. Brakuje na rynku milionów ton węgla opałowego. Nie brakuje na zwałach miału. Co zrobić, by jedno z drugim pożenić i stworzyć nowy byt? Trzeba pomyśleć, poeksperymentować. Z tego powstanie kompozytowe paliwo stałe. KPS w skrócie.

Myślą i eksperymentują, właściwie wymyślili i wyeksperymentowali, w rzeczonym temacie naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Należy mieć nadzieję, że KPS nie podzieli losu światłowodów, magnetofonów szpulowych i paru innych rozwiązań technicznych wymyślonych przez Polaków, na których zagraniczni zbijają kasę. Dr Tomasz Dzik (Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Wytwarzania) jest jednym z tych, którzy od 2011 r. pracowali nad KPS. I też ma nadzieję, że ta historia nie skończy się na tym, iż Polacy coś wykoncypowali, a inni...

- Na początku chcieliśmy, by ten produkt nazywał się "biowęgiel". Okazało się, że ktoś, kto robi węgiel drzewny, tę nazwę zastrzegł. I dlatego dziś mówimy o kompozytowym paliwie stałym. Program jest daleko zaawansowany. Dla jego realizacji utworzono konsorcjum, w którym naukowców wspierają firmy komercyjne. W naszym jest m.in. Tauron, reprezentowany także przez jego spółkę CC Poland Plus, powołaną do rozwijania czystych technologii węglowych. Mamy eksperymentalną linię produkcyjną KPS o wydajności pół tony na godzinę. Chcemy, by na początek w całej Polsce ruszyło 200 punktów produkcji tego substytutu dla tradycyjnych na polskim rynku stałych nośników energetycznych, takich jak węgle kamienne wszystkich frakcji, pelet drzewny oraz surowe węgle brunatne. KPS dzięki łatwej do transportowania, przechowywania oraz dozowania formie oraz temu, że jest paliwem wysokoenergetycznym, może być paliwem zaakceptowanym przez rynek - uważa dr Dzik.

KPS to małe, centymetrowej długości wałeczki. Choć jest w nich 30 proc. miału węglowego (reszta to słoma) dłoni nie brudzą.

Zmniejszyć import
Parę zdań o problemach. Słoma. Odpad rolniczy. W Polsce powstaje jej ok. 12 mln t rocznie. W dawnych czasach służyła do wypełniania sienników. W nie tak dawno minionych - do mieszania z węglem w kotłach, w energetyce węglowej, co nazywało się "cofiringiem", a bardziej ze swojska "współspalaniem". I dokąd cofiring był akceptowany, wręcz uświęcony, przez Brukselę, to wszystko było cacy i nie było problemu z przerobem słomy. Ale współspalanie nie jest już eko. I nie wiadomo, co zrobić ze słomą.

Węgiel opałowy. Zapotrzebowanie jest, krajowa produkcja jest niewystarczająca. Trzeba importować, głównie z Rosji, co czasem rodzi pozaekonomiczne implikacje.

Miał węglowy. I wszystko w temacie. Jakie zwały są, każdy dostrzec może.

Gospodarstwa, drobni odbiorcy, lokalne ciepłownie spalają rocznie ok. 12 mln t węgla grubego (krajowa produkcja tego sortymentu oscyluje wokół 7 mln t rocznie). Gdyby udało się skutecznie zainteresować takich odbiorców krajową alternatywą (KPS) wobec węgla (rosyjskiego), to można byłoby zmniejszyć import. Zyskałoby na tym państwo, krajowe górnictwo, polski rolnik...

Pelet jest OK
Prace nad KPS rozpoczęto w 2011 r. Wbrew pozorom łatwiej jest opracować nowy rodzaj ekogroszku niż nowe kompozytowe paliwo stałe.

- Peletyzacja, czyli granulacja ciśnieniowa, to najmniej skomplikowana część całego procesu. Peletyzacją na AGH zajmujemy się od 2007 r. Parę lat później wypuściliśmy na rynek agropelet, ale rynku nie zawojował. Zdobył ledwo 2 proc. Dlaczego? Przede wszystkim dlatego, że miał niższą kaloryczność od tradycyjnych paliw - podkreśla dr Dzik.

KPS w dzisiejszej treści jest zupełnie innym paliwem niż to z początków realizacji programu. Wtedy granulat dawał niewiele więcej energii od wspomnianego agropeletu, a podczas jego spalania wydzielane były związki chloru. Te zaś doprowadzały do korozji kotła. Po co komu paliwo, które niszczy kocioł?
- Trzeba to było zmienić. Założyliśmy, że KPS ma mieć kaloryczność na poziomie 20 megadżuli i w efekcie spalania ma powstawać popiół, a nie żużel. No i trzeba zredukować zawartość chloru do takiego poziomu, który nie byłby destrukcyjny dla kotła.

Taki nowy kompozyt opracowano. Maszyny do wytwarzania granulatu również. Pojawił się nowy problem. Słoma ma to do siebie, że lubi być mokra, a maszyny do produkcji peletu wolą suchy wkład, bo zbyt wilgotny je zatyka. I klapa. W AGH opracowano (i opatentowano) suszarkę cyklonową. W cztery sekundy mokre staje się wystarczająco suche. Zresztą, teraz nawet ta suszarka nie jest potrzebna, bo po kolejnej poprawce technologicznej uporano się z problemem mokrej słomy. Uzyskano paliwo dające po spalaniu jednego kilograma więcej niż 20 kilodżuli energii, mniej niż 10 proc. popiołu i zawierające więcej niż 56 proc. części lotnych. Paliwo paląc się, mówiąc to po chłopsku, wydziela części lotne, czyli gaz. Czysta biomasa ma ich ok. 85 proc. Najlepsze węgle kamienne maksymalnie 31 proc.

500 zł za tonę
Jak to, co opracowano w AGH, przeflancować na grunt realiów? Pomysł jest taki: tam, gdzie są odbiorcy węgla opałowego, tam powstają linie produkcyjne KPS. W każdej gminie wiejskiej? Niekoniecznie. Rolnicy dowożą do fabryczki słomę (70 proc. składu KPS), a ten, który prowadzi produkcję, "zabezpiecza" ze Śląska miał węglowy. I się produkuje. Spala się to w piecu retortowym, bez większych przeróbek - trzeba tylko do komputerka wprowadzić kilka danych. Żeby jednak KPS wszedł do masowej produkcji, musi być nań masowy popyt. Czyli? Przez cenę do głowy. Jakieś 500 zł za tonę - uważa dr Dzik. A to oznacza, że jeśli państwo nie pomoże, nie zwolni z tych czy innych podatków produkcji takiego paliwa itd. itd., to naród tego może nie kupić...